基于质谱法的大气压介质阻挡放电等离子体中O3和N2O组分的测量

为提高介质阻挡放电(DBD)在大气压条件下低温等离子体的产率以及设备的稳定性和可靠性，降低处理成本，提高航天发射废水的降解率，利用四极杆质谱仪设计了一套基于质谱法的大气压DBD等离子体中O₃和N₂O组分测量系统，通过测量等离子体组分和未放电时的大气组分来证实该方法的可行性。结果表明，在101.325 kPa大气压条件下，使用6管同轴介质阻挡放电，在控制电压为200 V时，O₃和N₂O的组分浓度达到最高；在控制电压为200 V,空气流量为7.8 L/min时，O₃的组分浓度达到最高；在空气流量为3.8 L/min时，N₂O的组分浓度达到最高。综上所述，控制电压和空气流量对等离子体组分浓度有较大影响，解决了传统质谱法难以应用于大气压条件下DBD等离子体活性产物测量和强电场对质谱仪干扰的问题。本研究结果在DBD反应器的优化、关键参数的调控和实现大气压DBD在降解航天推进剂废水的工程实际应用方面具有参考价值。